Курсовое
расчётно-графическое задание
по курсам: ”Электротехника”
“Электротехника и электроника”
1.
Расчёт электрической цепи постоянного тока
Исходные данные
:
 E1 R1 I1 j2
I3 R3
R5 R4
E2 I2 I5 I4 I6 R6
j1
j5
j3
I8 I7
R8 R7
I9 R9
j4
1.1.
Расчёт токов во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов
Пусть j1
,j2
,j3
,j4
,j5
– потенциалы (j4
=0),
I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7, I8, I9 – токи в соответствующих участках цепи.
По 2-му закону Кирхгоффа:Для данной расчётной схемы составим матрицу, использовав метод узловых потенциалов :
Откуда:Для отдельных участков цепи, согласно 2-му закону Кирхгоффа, запишем:
Для узла 1 запишем 1-ый закон Кирхгоффа:
Получили:1.2.
Проверка расчёта токов по уравнению баланса мощности
Мощность источника:
Мощность потребителя: Тогда:
Мощность источника отличается от мощности потребителя, на 0 %.1.3.
 Построение потенциальной диаграммы для контура 1-2-3-4
j
2 3 4
0 R R
j3
j4
j1
j2
1
1.4.
Определение тока в ветви с
E
1 методом эквивалентного генератора
E1 R1 I1 j2
R3
a b
1
Uxx
E1 R5 R4 R6
j1
I5 j5
j3
 j4
R8 R7 R9
,
где Uxx
- напряжение холостого хода, Z_ab
- входное сопротивление
По 2-му закону Кирхгоффа для контура 1:
для участка цепи 1-4:
j2
– найдём, используя метод узловых потенциалов:
Откуда
Тогда для участка цепи 1-2:
Следовательно:Найдём z_ab
:
R3
 ab
R5 R4 R6
R8 R7 R9
Треугольник с сопротивлениями R3, R4, R6 преобразуем в треугольник:
Z_34ab
R5
Z_46 Z_36
R7 R9
R8
Сопротивления Z_46 и R7, Z_36 и R9 соединены последовательно:
Полученные сопротивления соединены параллельно, а сопротивление Z_34 соединено с ними последовательно: ab
R5
Z0
R8
Полученный треугольник с сопротивлениями R5, R8, Z0 преобразуем в звезду: a b
Z_50
Z_58
Z_80
Тогда:
Следовательно, получим:
Где I11-ток в цепи с E1, полученный методом узловых потенциалов.Ток, полученный методом эквивалентного генератора, отличается от тока, полученного методом узловых потенциалов, на 2.933*10-4
%, что вполне допустимо.
2. Расчёт электрической цепи синусоидального тока
Исходные данные :
   E1 R1 R3
R5 R4
      E2 XC
R6 XL
 
R8 R7 R9
2.1 Преобразование электрической цепи к 3-х ячеистой схеме.
Сопротивления Z_Lи R6 соединены последовательно, тогда :
E1 R1 R3
R5 R4
E2 Z_C
Z_6L
R8 R7 R9
Преобразуем звезду с сопротивлениями R3,R9,Z_6L в треугольник :
  E1 R1
R5 R4 Z_01
  E2 Z_C
     Z_03
R8 R7 Z_02
Пары сопротивлений R4 с Z_01 и R7 с Z_02 соединены последовательно, следовательно: E1 R1
R5 Z_04
  E2 Z_C
     Z_03
R8 Z_05
Преобразуем звезду с сопротивлениями Z_C,Z04,Z05 в треугольник :  E1 R1
R5 Z_06
 E2
 Z_08
Z_03
R8 Z_07
Пары сопротивлений R5 с Z_06 , R8 с Z_07 , Z_08 с Z_03 соединены последовательно, следовательно:
E1 R1 I1
 J1 Z1 I3
    E2 I4
   J3 Z3
   I2 I5
J2 Z2
Получили преобразованную 3-х ячеистую схему
2.2 Определение токов (действующих в ветвях преобразованной схемы) методом контурных токов.
Запишем искомые токи через контурные:
Составим матрицу для контурных токов:
Найденные токи будут следующие:
Абсолютное значение которых, равно:2.3 Проверка расчёта токов по уравнению баланса мощности
Мощность источника:
Мощность потребителя:Мощность источника отличается от мощности потребителя, на 0.035%, что вполне допустимо.
2.4 Векторная диаграмма токов во всех ветвях преобразованной эл. Схемы
[R]=Ом ; [Z]=Ом; [E]=В; [f]=Гц; [L]=Г; [С]=Ф; [I]=А; [S]=Вт.
| 1_2. Расчет эл. цепи методом эквивалентного генератора |
| 2. Расчет эл. цепи синусоидального тока |
|